TECNOLOGÍA DE CIENCIA FICCIÓN
Aunque el concepto de nanotecnología se sitúa en 1959, la «era dorada de la nanotecnología» no comenzó hasta que se inventó el microscopio de efecto túnel en 1981. Durante las últimas cuatro décadas, el potencial de la nanotecnología se ha explorado a fondo en diversos campos científicos, sobre todo en el ámbito médico para tratar el cáncer. La neurocientífica de psicología clínica y cognitiva, Sarah Moore, que lleva mucho tiempo investigando en este campo, explica que «las nanopartículas, moléculas diminutas con áreas superficiales relativamente grandes, tienen propiedades únicas que las hacen muy útiles en los sistemas de administración de fármacos. Tienen numerosas ventajas en comparación con los fármacos convencionales. Por ejemplo, tienen biocompatibilidad y estabilidad mejoradas, permeabilidad mejorada y efecto de retención y orientación precisa. La tecnología ya se está utilizando para administrar moléculas terapéuticas directa y selectivamente a las células cancerosas, guiar la resección quirúrgica de tumores y mejorar la eficacia de las modalidades de tratamiento basadas en radiación y otras. Como resultado, la nanotecnología está ayudando a mejorar la probabilidad de supervivencia y reducir los efectos secundarios del tratamiento». Ojalá estos logros lleguen antes de lo previsto para beneficiar a quienes más lo necesiten y también que se despejen dudas sobre su utilización para invadir nuestro cuerpo y mente como si fueran los «ultracuerpos» de aquella película de 1978 inspirada en el clásico de ciencia-ficción de Don Siegel.
montar la estructura deseada y hacer que se detengan cuando la estructura sea lo suficientemente larga o alta. Cuando esas estructuras han cumplido su misión, se pueden separar para facilitar su eliminación en el organismo», dice el autor principal de la investigación, Lawrence Lee, del Single Molecule Science de UNSW Medicine en Sídney. Así y todo, ya es posible construir robots a nanoescala que pueden programarse para realizar tareas sorprendentes, como colocar componentes eléctricos diminutos o administrar medicamentos a las células cancerosas. Cuando se hayan perfeccionado podrán curar heridas o eliminar bloqueos arteriales.
Todavía es imposible aplicar tratamientos de nanoterapia a gran escala, al margen de que ni siquiera hay una regulación, ni estándares de control de calidad, eficacia y seguridad, pero la Agencia Europea del Medicamento y la Administración de Alimentos y Medicamentos estadounidense (FDA, por sus siglas en inglés) ya están trabajando en directrices al respecto: han concedido a la empresa Bionaut Labs autorización para que lleven a cabo ensayos clínicos. Se calcula que en un plazo no superior a dos años Bionaut Labs podrá inyectar en el cerebro pequeños robots guiados mediante bobinas magnéticas ubicadas fuera del cráneo del paciente. Los imanes irán conectados a un ordenador que maniobrará a distancia el nanobot hacia la parte cerebral afectada, antes de retirarlo por la misma vía.
REVOLUCIÓN MÉDICA
Michael Shpigelmacher, cofundador y director ejecutivo de Bionaut Labs, señala que «la idea de un microrrobot surgió mucho antes de que yo naciera. Uno de los ejemplos más famosos es la película Viaje alucinante (1966), donde un grupo de científicos se mete en un cerebro humano dentro de una nave espacial miniaturizada para tratar un coágulo. Esa tecnología era futurista en las décadas de 1950 y 1960, pero ahora es un hecho científico».
En Bionaut Labs ya han probado sus nanobots en mamíferos grandes como cerdos y ovejas, pero Shpigelmacher asegura que esta tecnología es segura para humanos y que permite alcanzar objetivos hace poco imposibles. Cuando se apruebe, supondrá un gran avance sobre los actuales tratamientos para enfermedades cerebrales graves como gliomas malignos, tumores cerebrales cancerosos inoperables, Parkinson o el síndrome de DandyWalker, una rara malformación cerebral que afecta a los niños. También pueden tomar medidas y recoger muestras de tejido cerebral. Y no es ciencia ficción, los avances no cesan. Según han divulgado diversas fuentes científicas, estas estructuras pueden adoptar muchas formas y su disposición hace que reaccionen de una manera determinada con nuestro cuerpo. Gracias a su «flexibilidad», los científicos pueden programarlas para que realicen tareas simples, como colocar componentes eléctricos microscópicos o llevar medicamentos directamente a las células cancerígenas.
En relación con lo anterior, encontramos una investigación puntera procedente de EPFL y ETH Zurich, ambas instituciones científicas y tecnológicas que figuran entre las más destacadas de Europa. El Grupo de Nanotecnología, perteneciente al Departamento de Ingeniería
Los científicos han logrado construir microrrobots similares a un glóbulo blanco en cuanto a forma, tamaño y capacidad de movimiento
Mecánica y de Procesos de ETH Zurich, está involucrado en la investigación y la enseñanza en varias áreas de la ciencia y la tecnología a nanoescala, con un enfoque especial en la electrónica molecular y a nanoescala, la microscopía de sonda de barrido avanzada, el ensamblaje dirigido y la recolección de energía. Han conseguido desarrollar nanorrobots capaces de transformar su forma para adaptarse al entorno, es decir, «discurrir» por donde precisen hacerlo.
NANOBOTS QUE CAMBIAN DE FORMA
Están compuestos por capas de hidrogel biocompatible plegado, como el origami, un mecanismo estratégico utilizado anteriormente en biorrobótica y de uso habitual en robótica. Pueden plegarse y desplegarse para llevar a cabo las funciones que se precisen. Así, por ejemplo, se convierten en espirales si tienen que circular por flujos de baja viscosidad como el sanguíneo. En cambio, cuando el flujo es más viscoso, les conviene adoptar forma de hélice. Selman Sakar, investigador principal del estudio, lo explica claramente: «Nuestros robots tienen una composición y estructura especiales que les permiten adaptarse a las características del fluido por el que se mueven. Si encuentran un cambio en la viscosidad o la concentración osmótica, modifican su forma para mantener su velocidad y maniobrabilidad sin perder el control de la dirección del movimiento. Las partículas magnéticas diminutas están incrustadas en el material, por lo que pueden ser expulsadas desde el exterior del cuerpo mediante un campo electromagnético variable».
El citado logro de «cambio de forma» de los nanobots va a permitir también, además del suministro directo de fármacos en cualquier parte del organismo, la realización de cirugías que en la actualidad son muy invasivas y peligrosas. Quién hubiera imaginado que la nanotecnología sería una realidad hace seis décadas, cuando el premio Nobel Richard
Feynman dijo algo incomprensible entonces. En una conferencia que ofreció en 1959 a un grupo de físicos en la Sociedad Estadounidense de Física en Caltech, dio a entender que «había mucho espacio al fondo».
En realidad, con esa frase lo que hizo fue describir un proceso teórico que permitiría a los investigadores manipular átomos o moléculas singulares. Ese proceso, que aún no se había inventado, eventualmente se convertiría en la aplicación principal de la nanociencia. En aquel entonces sonaba a ciencia ficción, pero ya no lo es. La nanotecnología iba a ser una realidad relativamente pronto. Aunque hasta 1981 no se desarrollaron microscopios capaces de ver átomos individuales, no tardarían en alcanzar un nivel de precisión y aumento nunca visto antes. Al permitir que los investigadores obtuvieran imágenes de átomos individuales, impulsaron la idea de que la nanotecnología era posible.
EL FUTURO DE GOOGLE
Nos plantamos en 2022 y vemos que los avances médicos de la nanotecnología son ya una realidad. Aunque todavía falte un poco para que se sustancien plenamente y se apliquen a gran escala, lo cierto es que estos avances están sentando ya nuevas bases en la industria de la biorrobótica. En cambio, no parece que vaya a suceder lo mismo en lo relativo a la aplicación de nanobots para transmitir nuestros pensamientos a la nube. Trevor English lo tiene claro: «La idea de que los nanobots algún día podrían transmitir nuestros pensamientos a la nube es probablemente el más descabellado de los muchos usos propuestos para los nanobots. Esta hazaña requeriría grandes avances tanto en neurociencia como en nanorrobótica, junto con una población dispuesta a darle a Google acceso directo a su cerebro. Si bien puede ser una posibilidad, esta funcionalidad probablemente esté muy lejos en el futuro».
Por imaginar que no quede, desde luego… En 2019, el futurista y director de ingeniería de Google, Raymond Kurzweil, aseguraba que los nanobots podrán conectar nuestro neocórtex a un neocórtex sintético en la nube y también proporcionar al cerebro realidad virtual y aumentada desde dentro el sistema nervioso. Bueno, a algunos seguro que les parecerá genial que eso llegue a suceder, pero otros se conformarán con que los nanobots puedan curarles en caso de enfermedad grave. Y eso sí parece posible, aunque al menos a corto y medio plazo resulte muy caro. De hecho, la cirugía asistida por robot es actualmente bastante más cara que la tradicional, y la nanorrobótica lo será todavía más hasta que los dispositivos puedan producirse a bajo coste y se generalice su uso en diversas aplicaciones médicas.
Por otra parte, en el campo del medio ambiente urge ya la aplicación de la nanotecnología para salvar el planeta. En 2017, al hablar de los retos de la miniaturización de los nanorrobots, Salvador Pané i Vidal, actualmente profesor de materiales para robótica en el Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes (IRIS) y codirector del Multi-Scale Robotics Lab en ETH Zürich, hablaba precisamente de aprovechar la locomoción de estos dispositivos para limpiar aguas
Según diversas informaciones, el Pentágono ha conseguido construir insectos robóticos para llevar a cabo tareas de espionaje
residuales. Todavía seguimos esperando, lo mismo que para las otras aplicaciones biomédicas asombrosas que nos aseguran están a la vuelta de la esquina.
NANOBOTS ESPÍAS
Se ha propuesto que el empleo de la biotecnología sea declarado patrimonio de la humanidad y tecnología abierta basada en prácticas éticas con fines pacíficos. Sin embargo, en este campo tecnológico emergente, como en todos, hay patentes y monopolios dominados por las grandes corporaciones, y eso sin contar el buen o mal uso que pueda hacerse de los prodigiosos nanobots. Por ejemplo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa del Ejército estadounidense (DARPA, por sus siglas en inglés) lleva años desarrollando minúsculos drones espía. Cuando estén perfeccionados podrán utilizarse para espiar a grupos como ISIS, como herramienta de guerra urbana o vaya a saber para qué otras utilidades.
Según apuntaba el divulgador de noticias tecnológicas Evan Dashevski, en 2017 ya existía un dron más pequeño que un colibrí (unas 6 pulgadas), pero el ruido que producía era como el de un ejército de cortadoras de césped voladoras. ¡Menudo pajarito! Aunque unos meses después del debut del dron-colibrí se canceló el programa Nano Air Vehicle (NAV), DARPA ya contaba con un prototipo de minúsculo dron-espía a partir del cual podían seguir efectuando mejoras. Con drones así cualquier gobierno del mundo podría hacerse con el control de innumerables secretos militares sin temor a ser descubiertos.
Si el dron-colibrí nos parecía prodigioso porque se le podía confundir fácilmente con un ave de verdad, ¿qué pensar entonces de los drones-insecto? Esos sí que son prácticamente invisibles, y parece que ya se ha avanzado en la construcción de, por ejemplo, una libélula-espía. La empresa de soluciones biomédicas Draper y el Instituto Médico Howard Hughes (HHMI, por sus siglas en inglés) en Janelia Farm llevan años trabajando en el Proyecto DragonflEYE para convertir una libélula en un dron viviente equipado con paneles solares para recolectar energía. Asimismo, posee un sistema integrado de guía y navegación compuesto por herramientas optogenéticas, ya que se han utilizado neuronas de dirección en el interior de la médula espinal del insecto modificado genéticamente para así controlar hacia dónde vuela. Si esta tecnología biomédica se puede llegar a utilizar para ayudar a que las personas parapléjicas recuperen el control de sus cuerpos, bienvenida sea, pero si se aplica con fines militares y de control entonces tendremos que preocuparnos de verdad. Acaso debamos hacerlo ya, pero ¿cómo protegernos de estos «insectos» si ni siquiera los dirigentes de países poderosos están a salvo de ser espiados por el programa Pegasus?
UN MUNDO ATERRADOR
Para Evan Dashevski, la perspectiva de que esta tecnología pueda utilizarse a gran escala es aterradora: «El miedo a los futuros insectos robots espías puede parecer una fantasía paranoica de alguien como yo que ha visto demasiado Black Mirror, pero como alguien que también ha observado cómo ha ido evolucionando la tecnología, sé que lo que parece imposible hoy en una década puede convertirse en realidad. De hecho, la historia ha demostrado repetidamente que la tecnología no solo mejora de forma exponencial, sino que se acelera logarítmicamente. Hace muy pocos años los drones-espía experimentales eran del tamaño de un colibrí y ahora son del tamaño de una libélula».
Con arreglo a lo anterior, no resulta difícil imaginar que los nuevos dispositivos espías puedan echarse en la bebida de dirigentes, científicos, etc. Quizá esto sea mera ciencia-ficción conspiranoica y será difícil manejarlos fuera de un laboratorio. No obstante, quienes deseen hacer daño con ellos encontrarán la forma de conseguirlo.